현장DATA
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4. TIG 용접
1. TIG 아크의 극성효과와 피용접재료
2. 용접전류치와 노즐직경, 가스유량과의 관계
3. 횡방향 풍속과 필요한 유량과의 관계
4. 텅스텐 전극과 각종 용접전류와의 관계
5. 강관의 적용 그루브 조건
6. TIG 용접에 따른 루트패스 용접의 적정용접조건
7. 수평고정관의 루트패스 용접의 테크닉
- TIG 아크의 극성효과와 피용접재료
- 용접전류치와 노즐직경, 가스유량과의 관계
- 횡방향 풍속과 필요한 유량과의 관계
- 텅스텐 전극과 각종 용접전류와의 관계
- 강관의 적용 그루브 조건
- TIG 용접에 따른 루트패스 용접의 적정용접조건
- 수평고정관의 루트패스 용접의 테크닉
1. TIG 아크의 극성효과와 피용접재료
극 성 | 직류정극성(봉 음극) | 직류역극성(봉 양극) | 교 류 | |
전자와 이온의 흐름
용입형상 특징 |
||||
클리닝 작용 | 없다 | 있다 | 있다(반사이클) | |
용입형상 | 깊고 좁다 | |||
전극의 용량 | 크다(3.2Φ 400A) | 작다(6.4Φ 120A) | 중간(3.2Φ 225A) | |
주요 피용접재료 | 탄소강, 스테인레스 강 니켈합금, 동 티타늄과 티타늄합금 |
거의 사용불가능 | 알루미늄과 알루미뉴 합금 |
2. 용접전류치와 노즐직경, 가스유량과의 관계
용접전류(A) | 직류용접 | 교류용접 | |||
노즐직경(mm) | 가스유량(L/min) | 노즐직경(mm) | 가스유량(L/min) | ||
10~100 |
4~9.5 | 4~5 | 8~9.5 | 6~8 | |
101~150 | 4~9.5 | 4~7 | 9.5~11 | 7~10 | |
151~200 | 6~13 | 6~8 | 11~13 | 7~10 | |
201~300 | 8~13 | 8~9 | 13~16 | 8~15 | |
301~500 | 13~16 | 9~12 | 16~19 | 8~15 |
3. 횡방향 풍속과 필요한 유량과의 관계
4. 텅스텐 전극과 각종 용접전류와의 관계
텅스텐 전극직경 |
용접전류 A | ||||
AC | 봉 음극 | 봉 양극 | |||
W | ThW | W, ThW | W, ThW | ||
0.5 | 5 - 15 | 5 - 20 | 5 - 20 | - | |
1.0 | 10 - 60 | 15 - 80 | 15 - 80 | - | |
1.6 (1/16) | 50 - 100 | 70 - 150 | 70 - 150 | 10 - 20 | |
2.4 (3/32) | 100 - 160 | 140 - 235 | 150 - 250 | 15 - 30 | |
3.2 (1/8) | 150 - 210 | 225 - 325 | 250 - 400 | 25 - 40 | |
4.0 (5/32) | 200 - 275 | 300 - 425 | 400 - 500 | 40 - 55 | |
4.8 (3/16) | 250 - 350 | 400 - 525 | 500 - 800 | 55 - 80 | |
6.4 (1/4) | 325 - 475 | 500 - 700 | 800 - 1100 | 80 - 125 |
* 주 | 1) AC : 고주파부 교류 2) 위 표의 전극직경에 관련된 봉 음극 용접전류의 범위는 하한치는 순텅스텐 전극에 대한 최저사용전류를 나타내고 상한치는 토륨 함유 텅스텐 전극에 대한 최고 사용전류치를 나타낸다. 3) W : 순 텅스텐, ThW : 토륨함유 텅스텐 4) 전극직경mm (in) |
5. 강관의 적용 그루브 조건
그루브 형상 | ||||||
베벨각도 θ (degree) |
루트패스 f (mm) |
루트갭 g (mm) |
오차 max (mm) |
|||
기준 | ANSI B31.3 | 37.5±2.5 | 1.6±0.8 | - | - | |
ANSI B31.4 | 30+5-0 , 37.5±2.5 | 1.6±0.8 | - | - | ||
API Std 1104 | - | - | - | 1.59 | ||
TIG용접 | 추정범위 | 30~40 (35~40) | 0.4~2.0 | 2.0~3.2 (2.0~2.6) | 1.2 (0.8) | |
허용범위 | 27.5~45 | 0.4~2.4 | 1.6~3.6 | 1.6 |
* 주 | 1) ANSI B31.3 Chemical Plant-and Petroleum Refinery Piping. 2) ANSI B31.4 Liquid Petroleum Transportation PiPing Systems. 3) API Std 1104 Standard for Welding Pipelines and Related Facilities. 4) ( ) 안의 추정범위는 두계 약 7mm이하의 얇은 관의 용접의 경우이다. |
6. TIG 용접에 따른 루트패스 용접의 적정용접조건
TIG봉 직경 | 전극 (mm) |
전류 극성 |
전류 (A) |
전압 (V) |
용접속도 (cm/min) |
운봉법 | 실드가스 | ||
종류 | 유량 (ℓ/min) |
관 내면 실드 | |||||||
2.0 (1.6) ~ 2.4 | 1.6 ~ 2.4 | DC (-) | 50~130 | 9~16 | 4~14 | 세미 위빙 |
순Ar | 8~15 | 스테인레스강 강관의 경우는 필수 |
7. 수평고정관의 루트패스 용접의 테크닉
개략도 | 용접 | |
아 크 스 타 트 |
1. 용접개시점 - 용접의 개시점은 원주의 어떤부분이라도 괜찮지만, 특히 문제가 없는 한 5~7시 방향으로한다. 2. 전극돌출길이의 조정 - 전극돌출길이는 통상 4~5mm로 한다. 정확히는 노즐을 그루브 내에 접촉시켜서, 루트패스 비드의 두께, 아크길이를 고려해 넣어 정한다. 3. 아크스타트 - 루트부에 전극을 가져가서 노즐 접촉의 상태에서 아크를 스타트 시킨다. |
|
운 봉 |
1. 토치와 용가봉의 각도 토치각도는 60°~80°로 한다. 용가봉 각도는 6시→5시, 6시→7시의 위치에서는 대략 0° (접선)의 상태로 한다. 그외의 위치는 0°~10°로 한다. 2. 아크길이 아크길이는 1~2mm로 한다. 특히 6시→5시, 6시→7시의 위치에서는 가능한한 짧게 유지한다. 3. 용가봉의 송급 아크스타트를 하지 않는 루트부가 녹으면 동시에 용가봉을 송급, 용융풀을 형성한다. 용가봉은 용융풀의 선단에 돌입해 녹으며 손(손가락을 움직여)으로 공급한다. 4. 운봉 용융풀의 앞에 생기는 키홀을 확인하여 그 형상을 일정하게 획득해가며 용가봉을 용융풀에 넣어 녹여서 떨어뜨리고 또, 용융풀에 들어간 녹은 부분이 동작을 갖도록 조작해가며 세미 위빙으로 전진(상진)한다. 5. 용입정도의 조정 용입정도의 조정은 운봉조작으로 한다. 역시, 그 이상은 전류의 조절에 따른다. 아크의 위치와 용입깊이 키홀에 향한다 → 깊어진다 용융풀 위로 향한다 → 얕아진다 위빙 폭과 용입 좁게한다 → 깊어진다 넓게한다 → 얕아진다 용가봉의 용융위치와 용입 루트부로 용융 → 깊어진다 그루브 측면으로 용융 → 얕아진다 6. 각용접위치에 따른 경향과 대책 6시 부근의 위치 경향 : 내면이 움푹들어간 비드가 되기 쉽다. 대책 : 6시→5시, 6시→7시에서는 ① 아크길이가 가능한한 짧게 유지 ② 용가봉은 많이 녹이고 빨리 운봉한다. 7. 용가봉을 파이프 내측에서 송급하는 방법 이 방법에 따르면 확실히 백비드가 나오지만 용가봉의 용융위치가 잘 보이지 않는 점도 있다. 역시 이방법에 따르면 루트갭을 용가봉 직경보다 넓게 할 필요가 있다. |
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아 크 절 단 법 |
1. 크레이터 처리 용가봉의 소모, 장애물의 존재등으로 아크를 끊을 경우에는 크레이터 깨어짐을 막기위해 적당한 크레이터 처리가 필요하다. 크레이터 처리의 방법으로는 개선 측면에 크레이터를 피해 아크를 끊는 방법이 효과적이다. 역시, 크레이터 휠러회로에 있는 용접기로는 크레이터 휠러로 전환해서 크레이트를 피해간다. |
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비 드 의 연 |
1. 루트 비드 끝부분의 그라인더 처리 비드 연결패턴은 왼쪽그림 ⓐⓑⓒⓓ 4종류에서 ⓐⓑ의 경우는 필요없지만 ⓒⓓ의 경우에는 비드연결 전처리로 그라인더에서 비드 끝부분에 테이퍼를 바르는 것이 바람직하다. 2. 비드연결의 운봉조작 ⓐⓑ의 경우 - 비드 끝부분에 아크를 발생시켜 그 부분을 충분히 재용융시킨 후 용가봉을 송급, 본 용접에 들어간다. ⓒⓓ의 경우 - 비드 끝부분까지 용접했으면 그 위치에서 수초간 위빙해서 잘 섞이게 한다. |
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